Python3数据结构详解
from collections import deque
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Python3数据结构
列表
Python中列表是可变的，这是它区别于字符串和元组的最重要的特点，一句话概括即：列表可以修改，而字符串和元组不能
以下是Python中列表的方法：
方法 描述
list.append(x) 把一个元素添加到列表的结尾，相当于a[len(a):]=[x]
list.extend(L) 通过添加指定列表的所有元素来扩充列表，相当于a[len(a):]=L
list.insert(i,x) 在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引,
例如 a.insert(0,x)会插入到整个列表之前，而a.insert(len(a),x)相当于
a.append(x)
list.remove(x) 删除列表中值为x的第一个元素。如果没有这样的元素，就会返回一个错误
list.pop[(i)] 从列表的指定位置删元素，并将其返回，如果没有指定索引，a.pop()返回最后
一个元素。元素随即从列表中被删除。
list.clear() 移除列表中的所有项，等于del a[:]
list.index(x) 返回列表中第一个值为x的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误
list.count(x) 返回x在列表中出现的次数
list.sort() 对列表中的元素进行排序
list.reverse() 到排序列表中的元素
list.copy() 返回列表的浅复制，等于a[:]
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a = [55.23,333,333,1,123.4]
print(a.count(333),a.count(55.23),a.count(1234))
a.insert(2,-1)
a.append(333)
print(a)
print(a.index(1))
a.remove(333)
a.reverse()
print(a)
a.sort()
print(a)
#insert,remove或sort等修改列表的方法没有返回值
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将列表当做堆栈使用
列表方法使用得列表可以很方便的作为一个堆栈来使用，堆栈作为特定的数据结构，最先进入的元素最后
一个被释放(后进先出)。用append()方法可以把一个元素添加到堆栈顶。用不指定索引的pop()方法可以
把一个元素从堆栈顶释放出来
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stack = [3,4,5]
stack.append(6)
stack.append(7)
print(stack)
print(stack.pop())
print(stack)
print(stack.pop())
print(stack)
print(stack.pop(1))
print(stack)
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将列表单做队列使用
也可以把列表当做队列用，只是在队列里第一加入的元素，第二个取出来;但是拿列表用作这样的目的效率
不高。在列表的最后添加或者弹出元素速度快，然而在列表里插入或者从头部弹出速度却不快(因为所有其他的元素都得一个一个地移动)
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queue = deque(["Eric", "John", "Michael"])
print(queue)
queue.append("Terry")
queue.append("Graham")
print(queue)
print(queue.popleft())
print(queue)
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列表推导式
列表推导式提供了从序列穿件列表的简单途径。通常应用程序将一些操作应用于某个序列的每个元素，用
其获得的结果作为生成新列表的元素，或者根据确定的判断条件创建子序列
每个列表推导式都在for之后跟一个表达式，然后又零到多个for或if子句。返回结果是一个根据表达从其
后的for和if上下文环境中生成出来的列表。如果希望表达式推导出一个元组，就必须使用括号。
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vec = [2,3,4]
vec = [3*x for x in vec]
print(vec)
vec = [(x,x**2) for x in vec]
print (vec)
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嵌套列表解析
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matrix = [
[1,2,3,4],
[5,6,7,8],
[9,10,11,12],
]
print(matrix)
#matrix = [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)]
#print(matrix)
transposed = []
#for i in range(4):
# transposed.append([row[i] for row in matrix])
#print(transposed)
for i in range(4):
transposed_row =[]
for row in matrix:
transposed_row.append(row[i])
transposed.append(transposed_row)
print(transposed)
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del语句
使用del语句可以从一个列表中依索引而不是值来删除一个元素。这与使用pop()返回一个值不同。可以用
del语句从列表中删除一个切割，或清空整个列表
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a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
del a[0]
print(a)
del a[2:4]
print(a)
del a[:]
print(a)
#也可以用del删除实体变量：
del a
#元组和序列：元组由若干逗号分隔的值组成，例如：
t = 123,431,'hello!'
print(t[0])
print(t)
u = t,(1,2,3,4)
print(u)
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集合是一个无序不重复元素的值。基本功能包括关系测试和消除重复元素
可以用大括号({})穿件集合。注意：如果要创建一个空集合，你必须用set()而不是{};后者创建一个空的
字典，
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basket = {'apple','orange','apple','pear','orange','banana'}
print(basket)
flag = 'orange' in basket
print(flag)
flag = 'crabgrass' in basket
print(flag)
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')
print(a) #a 中唯一的字母
#{'a', 'z', 'c', 'l', 'm'}
print(b)
#{'b', 'r', 'd'}
print(a - b)#在a中的字母，但不在b中
#{'b', 'r', 'd', 'a', 'c', 'z', 'l', 'm'}
print(a | b)#在a或b中的字母
#{'a', 'c'}
print(a & b)#在a和b中都有的字母
#{'b', 'r', 'z', 'l', 'm', 'd'}
print(a ^ b)#在a或b中的字母，但不同时在a和b中
#{'r', 'd'}
#集合推导
a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
print(a)
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字典
另一个非常有用的Python内建数数据类型字典
序列是以连续的整数为索引，与此不同的是，字典以关键字为索引，关键字可以是任意不可变类型，通常
用字符串或数值
理解字典的最佳方式是把它看做无序的键=>值结合。在同一个字典之内，关键字必须是互不相同
一对大括号创建一个空的字典：{}
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tel = {'jack':4098,'sape':4139}
tel['guido'] = 4127
print(tel)
#{'jack': 4098, 'sape': 4139, 'guido': 4127}
jack=tel['jack']
print(jack)
del tel['sape']
print(tel)
tel['irv'] = 4127
print(tel)
list1 = list(tel.keys())
print(list1)
list1 = list(tel.values())
print(list1)
flag = 'guido' in tel
print(flag)
flag = 'jack' not in tel
print(flag)
#构造函数dict()直接从键值对元组列表中构建字典。如果有固定的模式，列表推导式指定特定的键值对：
dict1 = dict([('sape',4139),('guido',4127),('jack',4098)])
print(dict1)
#{'sape': 4139, 'guido': 4123, 'jack': 4098}
dict2 = {x:x**2 for x in (2,4,6)}
print(dict2)
#{2: 4, 4: 16, 6: 36}
dict3 = dict(sape=4139,guido=4123,jack=4098)
print(dict3)
#{'sape': 4139, 'guido': 4123, 'jack': 4098}
#遍历技巧：在字典中遍历时，关键字和对应的值可以使用items()方法同时解读出来
knights = {'gallahad':'the pure','robin':'the brave',1:2}
for k,v in knights.items():
print(k,v)
# 在序列中遍历时，索引位置和对应值可以使用enumerate()函数同时得到：
for i,v in enumerate(['tic','tac','toe']):
print(i,v)
#同时遍历两个或跟多的序列，可以使用zip()组合：
questions = ['name','quest','favorite color']
answers = ['lancelot','the holy grail','blue']
for q,a in zip(questions,answers):
print("What is your {0} It is {1}.".format(q,a))
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输出：
What is your name It is lancelot.
What is your quest It is the holy grail.
What is your favorite color It is blue.
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#要反向遍历一个序列，首先指定这个序列，然后 调用reversed()函数：
for i in reversed(range(1,10,2)):
print(i)
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9
7
5
3
1
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#要按顺序遍历一个序列，使用 sorted() 函数返回一个已排序的序列，并不修改原值：
basket = ['apple','orange','apple','pear','orange','banana']
for f in sorted(set(basket)):
print(f)
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apple
banana
orange
pear
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